先进的电除尘用高压供电技术

燃煤电厂实现"超低排放",除采用湿式、低低温电除尘等本体技术外,电除尘用高压供电技术也起着重要作用。近年来,国内电除尘电控企业加大研发力度,以高频电源、三相电源为代表的一批新型高效电源技术创新成果令国际同行刮目相看。同时,也在积极研发或引进脉冲电源技术,为电除尘器实现低排放和节能创造有利条件。     

低低温电除尘器粉尘及SO3协同去除研究

为使燃煤电厂大气污染物超低排放,近年低低温电除尘技术开始得到应用。以浙能温州电厂660 MW机组低低温电除尘器为研究对象,对低低温电除尘器粉尘及SO₃协同去除效果进行了测试,对烟气的常规温度和低低温状态下飞灰比电阻的变化及其除尘提效幅度开展研究。结果表明：烟气冷却器投运后,低低温工况条件下的飞灰工况比电阻值较常规烟气工况降低了1个数量级,烟尘排放质量浓度由6.94 mg/m³降至3.25 mg/m³,达到超低排放要求 ;SO₃脱除率达96.6%。     

低低温电除尘器除尘效率公式的修正

经典除尘效率公式在低低温电除尘器上适应性不佳,因而需要进行修正。修正公式采用加权修正形式,先通过同一台机组在不同工况下的数据估算低温省煤器投运后驱进速度的提升,再将其代入修正公式分析多组试验数据,以最小二乘法寻找使估计偏差最小的修正系数。最终得到低低温电除尘器除尘效率的修正公式。经大量试验验证,修正公式应用效果良好,可用于指导低低温电除尘器选型设计及运行优化。     

低低温电除尘器设计烟温的理论计算及存在问题

与常规电除尘器相比,低低温电除尘器在节能和环保方面有一定优势。对其实际运行案例进行汇总,并分析了国内外低低温电除尘器的设计烟温差异。酸露点的正确估算对低低温电除尘器烟温设计至关重要,以某电厂600 MW低硫煤燃煤机组为研究对象,采用3种广泛使用的酸露点计算方法,对烟气酸露点温度进行预测,并分析了各方法所得结果的准确性及可能存在的问题。同时,通过计算烟气中粉煤灰与SO₃质量浓度之比,评价该电厂采用低低温电除尘技术后的设备腐蚀隐患,分析低低温电除尘技术的可用性。对低低温电除尘器入口烟温设计范围提出建议,并分析低低温电除尘器入口烟温长期高于酸露点温度运行的弊端。     

燃煤电厂电除尘器超低排放升级改造

面临烟气超低排放要求,燃煤电厂现有电除尘器改造需求巨大。传统电除尘器改造依据修正的Deutsch公式,仅能通过增大本体的方式来控制排放浓度。因此,定义峰值、平均电场强度和比收尘面积的乘积作为电除尘指数,在其指导下可通过提高放电电压和电流来降低粉尘排放。在此基础上通过采用三相电源、降低烟气温度至110℃以下、应用前端电场侧部振打和末端电场顶部振打的混合振打、协同脱硫塔和电除尘器等优化改造措施,均可将电除尘器出口浓度控制在10 mg/m3以下。将袋式除尘器改造为电除尘器则可在控制颗粒物排放的同时,进一步减少酸雾、盐结晶等引起的堵塞和烟羽问题。     

燃煤电厂低低温电除尘器应用探讨

本文通过对国内燃煤电厂多台机组低低温电除尘器应用情况和性能试验结果进行统计,分析研究该技术应用过程中的影响因素,为其他机组低低温电除尘器优化运行提供参考借鉴。     

600MW机组加装低低温省煤器改造

为降低锅炉排烟温度,提高凝结水温度,降低电除尘器耗电率,北方联合电力有限责任公司内蒙古上都发电有限责任公司在3号机组空预器出口至电除尘器入口的烟道内加装了低低温省煤器。改造后,电除尘器及低低温省煤器系统运行稳定,不但烟气浓度低于国家标准对重点地区的排放要求,而且降低了机组发电煤耗率,实现了节能减排的改造目的。     

基于群平衡模拟的低低温电除尘器协同脱除PM_(2.5)和SO_3研究

基于可凝结物质核化和细颗粒团聚理论,建立求解低温省煤器内细颗粒表面SO_3凝结和团聚机制的群平衡方程,耦合颗粒荷电模型、驱进速度公式、颗粒沉积核模型,建立预测电除尘器内粉尘颗粒迁移和捕集过程的群平衡模型,从而建立低低温电除尘器内颗粒物和SO_3协同脱除的理论模型,并针对国内某电厂低低温电除尘器进行了计算。结果表明,该模型能够准确预测常规电除尘器和低低温电除尘器出口PM_1、PM_(2.5)、PM_(10)和总尘的排放浓度以及SO_3的脱除效率。低低温电除尘器入口烟温为98℃,烟气中78.3%的SO_3/H_2SO_4沉积在颗粒物表面,其中PM_1、PM_(2.5)和PM_(10)上沉积的硫酸质量占总硫酸沉积质量的比值分别为42.2%,72.7%和91.3%,硫酸液滴主要富集在PM_(2.5)上,PM_(2.5)和SO_3的出口质量排放浓度分别为11.4 mg/m~3和5.8 mg/m~3,相较于入口烟温为149℃的常规电除尘器,其质量浓度分别降低了73%和76.6%。     

燃煤电厂电除尘器能效评测

基于国内197台燃煤电厂电除尘器电耗及比电耗的统计数据,提出电除尘器能效评价指标及测试、计算方法,利用该评测方法对目前超低排放投运项目中电除尘器进行能效评测,结果表明:低低温电除尘技术提效幅度明显,但运行能耗偏高;湿式电除尘技术可稳定实现烟尘超低排放,但需额外增加一定的运行能耗;机组低负荷运行时,电除尘器运行能耗偏高。当前电除尘器运行能耗均存在较大的节能空间,建议开展电除尘器能效优化技术研究。     

低低温电除尘器对粉尘特性和SO3脱除效果影响分析

分析了低低温除尘技术对粉尘特性和SO₃脱除效果的影响,说明低低温除尘器通过降低粉尘比电阻来改善粉尘的荷电能力,有效地提高了除尘效果;同时增大粉尘平均粒径,有利于提高脱硫系统协同除尘效果;另外湿法脱硫系统本身不具备较高的SO₃去除率,低低温电除尘器和湿式电除尘器对SO₃的去除率可达到80%左右,因此,低低温电除尘器和湿式电除尘器可作为控制SO₃的有效技术手段。     

高频电源对电除尘器性能及能耗影响的试验研究

借助某电厂一台440 t/h循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉的静电除尘器左列右室第一电场,进行了采用高频电源、工频电源供电的电除尘器的性能对比试验。试验结果表明,使用高频电源比使用工频电源能降低粉尘排放4.25%,其中第一电场除尘效率提高了4.54%。从实际有效功率转换效率和输入有功功率2个角度证明了高频电源具有明显的节能效果,3.77年就可以回收投资;根据表观驱进速度ω_k值给出了高频电源的选型方法。     

低低温电除尘器绝缘装置设计与分析

低低温电除尘技术烟气温度低,高压绝缘瓷套须采取防结露积灰措施以保证低低温电除尘器的高运行稳定性。设计了3种适合低低温电除尘技术的高压绝缘装置,包括绝缘子小室结构、宽大梁内结构、大保温箱结构,分析了各自的结构优势和特点,并将该技术在温州电厂和淮阴电厂低低温电除尘器中的应用作了重点阐述,该装置的应用成功解决了低低温电除尘项目的高压绝缘易失效的问题。     

电除尘技术发展与应用

电除尘技术是目前主要的颗粒物分离和捕集技术之一,为此,根据目前的研究热点和难点,对现代电除尘技术的现有进展与应用进行了综述。研究结果表明:1)在比电阻与电除尘方面,面对细颗粒物控制的需求,需要通过燃煤特性、高压电源、电除尘器(ESP)本体选型等多方面优化来实现超低排放目的;颗粒物特性如形状、粒径和比电阻等都会影响电收尘过程,其中比电阻影响最为显著;比电阻随温度增加而呈先增后降的趋势,中国煤种粉煤灰的比电阻可以采用YanLi模型通过锂、钠、铁的质量分数、湿度和电场强度来进行预测。2)在电除尘器中的PM2.5与PM10方面,电除尘器出口粒径低于2.5μm的颗粒物(PM2.5)与粒径低于10μm的颗粒物(PM10)的质量浓度比值一般在6%~40%范围内;而其后端脱硫塔在捕集PM10的同时还会产生次生颗粒物,因此其出口PM2.5与PM10质量浓度比值在28%~60%范围内;电除尘器出口PM2.5还与振打形式相关,断电振打时出口质量浓度可比带电振打约高6 mg/m3。3)在电除尘器收尘效率预测方法方面,为了预测分级效率和提供设计依据,以平均电场强度、峰值电场强度和比收尘面积的乘积作为电除尘指数;电除尘器出口质量浓度限值低于10mg/m3时,该指数值应大于1 300。4)在电除尘器供电形式方面,电除尘指数要求较高的运行电场强度,不仅三相电源的平均工作电压可以接近单相电源的峰值电压,而且三相电源的收尘效率也可以比单向电源提高10%以上。5)在电除尘技术路线和本体选型方面,电除尘器本体则应采取小分区差异供电,前端应对高粉尘负荷,后端应对细颗粒物二次扬尘;同时运行温度应控制在130℃以下以提高收尘效率并满足能量回收要求。6)在离子风、电凝并及粉煤灰高值化方面,电晕放电产生的离子风及次生湍流、电凝并器引起的颗粒荷电和凝并都对细颗粒物控制有益;为降低电除尘器运行成本,粉煤灰还可以进行高值化应用,用于废气废水处理、矿物聚合物合成等用途。这些研究结果的总结和梳理可以对电除尘技术的发展有所裨益。     

超低排放燃煤电厂电除尘器运行性能分析

通过对26台超低排放燃煤电厂配套电除尘器运行性能进行多数据分析,包括电除尘器设计数据和测试时运行及性能数据,结果表明:电除尘器实际运行温度与设计温度偏差不大,实际处理烟气量与设计值相差约10%,设计煤成分与实际燃用煤成分差异较小,含硫量与粉尘驱进速度正相关,在足够的比集尘面积下,电除尘器出口粉尘浓度大部分处于约15 mg/m~3,基本低于设计出口粉尘浓度,电除尘器能耗与总集尘面积成正相关关系。     

浅谈北海电厂300MW机组电除尘器的技术改造

国投北部湾发电有限公司300 MW机组电除尘器实际出口烟尘排放浓度最高达120 mg/m3,已不能满足标准要求。对此,该电厂对电除尘器进行改造,将电除尘器的单相电源供电方式改造为三相电源供电方式,并对电除尘器一电场阴极系统进行分区改造。改造完成后,满负荷运行工况下电除尘器性能试验结果表明,电除尘器各个室进出口烟尘浓度、除尘效率均满足排放标准要求。     

燃煤电厂电除尘器优化提效应用分析

为进一步降低燃煤锅炉烟尘排放,以300 MW锅炉电除尘器为例,通过试验分析,调整导流板和气流分布板,优化除尘器各室流量偏差及气流分布,使气流分布相对均方根差值小于0.25,提高除尘器效率0.06%;通过电除尘器内部优化、高频电源技术的应用,进一步将烟尘排放浓度由43 mg/Nm3左右降至20 mg/Nm3以下,同时提出强化电厂除尘效果的技术措施。     

燃煤电厂典型除尘器运行现状分析及优化

调研分析72家燃煤电厂配套的287台不同类型除尘器的运行现状及存在问题,并针对不同类型除尘器给出了相应的优化提效建议：通过干式电除尘器不同电场的振打频度调整、降压振打优化和电源智能控制优化等措施实现节能提效;通过低低温电除尘器多尺度、多场耦合模拟试验,合理布置导流构件解决低温省煤器段的磨损、积灰等问题;通过袋式除尘器气流分布优化和智能调控解决袋式除尘器易糊袋、破袋和能耗高等问题;通过湿式电除尘器极配型式优化提升其运行稳定性,减少电场闪络频繁的现象。     

300 MW机组锅炉电除尘器提效改造

贵溪发电有限责任公司2×300 MW机组锅炉电除尘器原设计选型偏小,导致出口烟尘排放严重超标,在除尘器各电场最大功率运行下,实测出口排放浓度平均为140 mg/m3,不能满足国家环保新标准粉尘排放要求。通过工程实例介绍300 MW机组锅炉电除尘器提效改造,对比分析不同改造方案的优缺点,展示了改造后电除尘器运行效果,为同类机组烟尘排放治理提供一定的参考作用。     

超低排放电厂脱硫及湿式电除尘废水中汞排放分析

为达到烟气超低排放目的,神华国华三河发电有限责任公司300 MW亚临界自然循环燃煤机组实施了一系列改造项目,如低氮燃烧器改造,SCR脱硝改造,新增低低温省煤器,静电除尘器高频电源改造,湿法脱硫塔脱硫提效并增加管式除雾器,新增湿式静电除尘器等。为研究超低排放改造后脱硫废水及湿式静电除尘器废水中汞浓度变化,以该机组为研究对象,取样分析了脱硫塔、湿式电除尘器补充水及排放废水中汞含量。研究结果表明：由于燃煤、石灰石及补充水中汞含量较低,实验期间该超低排放改造电厂脱硫废水及湿式电除尘器废水中汞含量均较低,分别为0.140~0.468 μg/L和0.094~0.102 μg/L;脱硫塔所排52 m³/h废水中汞增加量为1.75~5.50 mg;湿式电除尘器所排废水中汞含量没有明显变化。     

高频电源电除尘的节能减排效应

为实现燃煤火力发电厂的高品质绿色发电和近零排放,重要的一个途径就是节能减排。作为耗电大户的电除尘器是阻止粉尘排放的主要利器之一,常规的工频电源电除尘技术已不满足日趋严格的环保要求,而高频电源则是既能节能又可减排的新型电除尘技术。通过高频电源电除尘器在台山电厂的实际应用,分析其在节能和减排降耗方面的优势以及它的社会和经济效益。